第1章电力电子器件ppt课件.ppt

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1、《电力电子技术》电子教案第1章电力电子器件21.5其他新型电力电子器件1.5.1MOS控制晶闸管MCT1.5.2静电感应晶体管SIT1.5.3静电感应晶闸管SITH1.5.4集成门极换流晶闸管IGCT1.5.5功率模块与功率集成电路注：以上内容自学，简单介绍1.5.5节1.5.1MOS控制晶闸管MCTMCT（MOSControlledThyristor）——MOSFET与晶闸管的复合MCT结合了二者的优点：MOSFET的高输入阻抗、低驱动功率、快速的开关过程晶闸管的高电压大电流、低导通压降一个MCT器件由数以万计的MCT元组成，每个元的组成为：一个PNPN晶闸管，一个控制该晶闸管开通的MOS

2、FET，和一个控制该晶闸管关断的MOSFETMCT曾一度被认为是一种最有发展前途的电力电子器件。因此，20世纪80年代以来一度成为研究的热点。但经过十多年的努力，其关键技术问题没有大的突破，电压和电流容量都远未达到预期的数值，未能投入实际应用■1.5.2静电感应晶体管SITSIT（StaticInductionTransistor）——1970年，结型场效应晶体管小功率SIT器件的横向导电结构改为垂直导电结构，即可制成大功率的SIT器件多子导电的器件，工作频率与电力MOSFET相当，甚至更高，功率容量更大，因而适用于高频大功率场合在雷达通信设备、超声波功率放大、脉冲功率放大和高频感应加热等领

3、域获得应用缺点：栅极不加信号时导通，加负偏压时关断，称为正常导通型器件，使用不太方便通态电阻较大，通态损耗也大，因而还未在大多数电力电子设备中得到广泛应用■1.5.3静电感应晶闸管SITHSITH（StaticInductionThyristor）——1972年，在SIT的漏极层上附加一层与漏极层导电类型不同的发射极层而得到，因其工作原理与SIT类似，门极和阳极电压均能通过电场控制阳极电流，因此SITH又被称为场控晶闸管（FieldControlledThyristor——FCT）比SIT多了一个具有少子注入功能的PN结，SITH是两种载流子导电的双极型器件，具有电导调制效应，通态压降低、通

4、流能力强。其很多特性与GTO类似，但开关速度比GTO高得多，是大容量的快速器件SITH一般也是正常导通型，但也有正常关断型。此外，其制造工艺比GTO复杂得多，电流关断增益较小，因而其应用范围还有待拓展■1.5.4集成门极换流晶闸管IGCTIGCT（IntegratedGate-CommutatedThyristor），也称GCT（Gate-CommutatedThyristor），20世纪90年代后期出现，结合了IGBT与GTO的优点，容量与GTO相当，开关速度快10倍，且可省去GTO庞大而复杂的缓冲电路，只不过所需的驱动功率仍很大目前正在与IGBT等新型器件激烈竞争，试图最终取代GTO在大

5、功率场合的位置■1.5.5功率模块与功率集成电路20世纪80年代中后期开始，模块化趋势，将多个器件封装在一个模块中，称为功率模块可缩小装置体积，降低成本，提高可靠性对工作频率高的电路，可大大减小线路电感，从而简化对保护和缓冲电路的要求将器件与逻辑、控制、保护、传感、检测、自诊断等信息电子电路制作在同一芯片上，称为功率集成电路（PowerIntegratedCircuit——PIC）■1.5.5功率模块与功率集成电路类似功率集成电路的还有许多名称，但实际上各有侧重高压集成电路（HighVoltageIC——HVIC）一般指横向高压器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成智能功率集成电路（SmartP

6、owerIC——SPIC）一般指纵向功率器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成智能功率模块（IntelligentPowerModule——IPM）则专指IGBT及其辅助器件与其保护和驱动电路的单片集成，也称智能IGBT（IntelligentIGBT）■1.5.5功率模块与功率集成电路功率集成电路的主要技术难点：高低压电路之间的绝缘问题以及温升和散热的处理以前功率集成电路的开发和研究主要在中小功率应用场合智能功率模块在一定程度上回避了上述两个难点,最近几年获得了迅速发展功率集成电路实现了电能和信息的集成，成为机电一体化的理想接口■1.6电力电子器件器件的驱动1.6.1电力电子器件驱动电路概述1

7、.6.2晶闸管的触发电路1.6.3典型全控型器件的驱动电路1.6.1电力电子器件驱动电路概述驱动电路——主电路与控制电路之间的接口使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义对器件或整个装置的一些保护措施也往往设在驱动电路中，或通过驱动电路实现驱动电路的基本任务：将信息电子电路传来的信号按控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之